04：亥姆霍茲腔

本案例利用XFlow計算亥姆霍茲共振腔中的聲學情況。來自XFlow軟體隨機tutorials。

說明：

本案例幾何採用模仿軟體tutorials中的幾何，由於找不到tutorials附帶的幾何，因此本案例的幾何是我隨手畫的。

1 Expert模式

聲學模塊放置於Expert模式中，默認情況下並不開啟。

選擇菜單Option Preferences彈出設置對話框

選擇Application，設置Application mode為Expert

點擊set按鈕設置xflow為專家模式

2 導入幾何

選擇菜單Geometry import a new geometry打開文件選擇對話框，導入幾何文件Helmholtz.igs

彈出的選項設置對話框中，設置model Coordinate System為Vertical:Z axis，點擊OK按鈕導入幾何

導入的幾何模型如圖所示。

3 Environment設置

進入Environment標籤頁

設置Analysis type為Internal

其他參數保持默認

4 Materials設置

切換至Materials標籤頁

採用默認材料參數

5 Geometry設置

切換至Geometry標籤頁

選中入口表面，點擊右鍵菜單Apply boundary conditions to faces

模型樹中修改Surface1的名稱為inlet

設置Boundary conditions為Velocity，設置X方向速度為7.76 m/s

選中入口表面，點擊右鍵菜單Apply boundary conditions to faces

模型樹中修改Surface2的名稱為outlet

設置Boundary Conditions為Pressure outlet，並設置Gauge pressure law為

由於要計算的是腔體內流，因此需要轉換法向方向

圖形窗框中選中幾何體，右鍵菜單中選擇Reverse orientation

最終幾何體如圖所示。

6 Simulation

切換至Simulation標籤頁

設置Simulation time為0.02 s

設置Resolved scale為0.0005 m

設置Frames frequency為5000 Hz

激活選項Vorticity

創建檢測點（0.01 -0.003 -0.005）

其他參數如圖所示

點擊右鍵按鈕Run Start computation開始計算

提示：

視計算機能力的不同，計算時間相差很大。若計算機性能比較差，可適當增大上面的Resolved scale。但需要注意的是，計算結果及精度依賴於此參數。

7 後處理

7.1 查看渦分布

切換至Post-Processing標籤頁

設置Interpolation mode為Convolution

激活VolUmetric field顯示，變數選用Vorticity，設置Transference law為a

點擊工具欄按鈕Analysis settings，在彈出的對話框中設置Vorticity範圍為0~15000，如下圖所示

在0.02s時刻渦量分布如下圖所示。

7.2 顯示監測位置靜壓分布

在Function Viewer點擊滑鼠右鍵，選擇菜單項Probes Probe 1 Static pressure顯示監測點靜壓隨時間分布曲線

分布曲線如下圖所示。

7.3 靜壓頻域分布

在Function Viewer點擊滑鼠右鍵，選擇菜單項Data management Set graph to [Frequency space] mode顯示靜壓頻域分布

分布曲線如圖所示。

7.4 聲壓級分布

在Function Viewer點擊滑鼠右鍵，選擇菜單項Data management Set graph to [SPL freq] model顯示聲壓級與頻率關係曲線

放大x軸至0~3500，觀察聲壓級分布，如下圖所示。

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